A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Coulombův zákon nebo Coulombův zákon inverzních čtverců je základní fyzikální zákon popisující síly, které působí mezi elektricky nabitými částicemi. Francouzský fyzik Charles-Augustin de Coulomb jej publikoval v roce 1785 a položil tak základy elektrostatiky.
Zákon říká, že velikost elektrostatické síly (F) přitažlivosti nebo odpuzování mezi dvěma bodovými náboji (značka q nebo Q) je přímo úměrná součinu velikosti nábojů a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti (r) mezi nimi. Elektrická síla mezi nabitými tělesy v klidu se konvenčně nazývá elektrostatická síla nebo Coulombova síla.
Ekvivalentní s Coulombovým zákonem je Gaussův zákon elektrostatiky, který vyjadřuje vztah mezi tokem elektrické intenzity a elektrickým nábojem.
Coulombův zákon je formálně podobný Newtonově gravitačnímu zákonu. Rozdíl je v tom, že gravitační síla může být jen přitažlivá, kdežto elektrická může být přitažlivá i odpudivá.
Historie
- Kolem roku 600 př. n. l. učinil Thalés z Milétu první zaznamenaný popis statické elektřiny. Popsal vznik magnetismu třením kusu jantaru liščím ocasem.
- V roce 1600 anglický vědec William Gilbert, který studoval elektřinu a magnetismus, vytvořil nové latinské slovo electricus (ἤλεκτρον, elektron, řecké slovo pro jantar), které popisovalo přitahování malých předmětů předměty, které byly třeny.
- V roce 1646 se poprvé objevila v díle Thomase Browna Pseudodoxia Epidemica anglická slova electric a electricity (česky elektrický a elektřina).
- V roce 1758 popsali Daniel Bernoulli a Alessandro Volta zmenšování elektrické síly se zvětšující se vzdáleností stejně jako je tomu u gravitační síly. Tedy nepřímá úměra s druhou mocninou vzdálenosti.
- V roce 1767 na základě experimentů s elektricky nabitými koulemi Joseph Priestley navrhl, že elektrická síla se řídí zákonem inverzních čtverců, podobně jako v Newtonově zákonu univerzální gravitace.
- V roce 1769 skotský fyzik John Robison potvrdil, že podle jeho měření se síla odpuzování mezi dvěma stejně nabitými koulemi mění se vzdáleností x−2.06.
- V roce 1770 byla závislost síly mezi nabitými tělesy na vzdálenosti a náboji potvrzena Henrym Cavendishem, ale nebyla publikována.
- V roce 1785 francouzský fyzik Charles-Augustin de Coulomb publikoval své první tři články o elektřině a magnetismu. Poprvé popsal fakt, že velikost elektrické síly mezi dvěma bodovými náboji je přímo úměrná součinu nábojů a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi nimi. Tato publikace byla zásadní pro rozvoj teorie elektromagnetismu a zákon byl později pojmenován Coulombův zákon.
Coulombova torzní rovnováha
Coulombova torzní rovnováha je aparát a experiment, který vymyslel Coulomb. Slouží ke studiu odpudivých a přitažlivých sil mezi nabitými částicemi. Skládá se z tyče zavěšené do středu válce s tenkým vláknem, na kterém je zavěšena pokovená koule. Vlákno působí jako velmi slabá torzní pružina. Koule byla nabita známým nábojem statické elektřiny a druhá nabitá koule stejné polarity byla přivedena do její blízkosti. Dvě nabité koule se navzájem odpuzovaly a otáčely vlákno o určitý úhel, který bylo možné číst ze stupnice na přístroji. Tak byl Coulomb schopen vypočítat sílu mezi koulemi a odvodit svůj zákon proporcionality s inverzními čtverci.
Skalární forma zákona
Coulombův zákon lze vyjádřit jako jednoduchý matematický výraz. Skalární forma zákona udává velikost vektoru elektrostatické síly F mezi dvěma bodovými náboji q1 a q2 ve vakuu, ale ne jeho směr. Pokud r je vzdálenost mezi náboji, velikost síly je:
Konstanta ke se nazývá Coulombova konstanta a má hodnotu ke ≈ 8.988×109 N⋅m2⋅C−2. Je rovna 1/4πε0, kde ε0 je permitivita vakua (také elektrická konstanta).Je-li součin q1q2 kladný, je síla mezi oběma náboji odpudivá, pokud je záporný, síla mezi nimi je přitažlivá.
Vektorová forma zákona
Vektorová forma Coulombova zákona říká, že vektorovou elektrostatickou sílu působící na náboj v pozici , který se nachází v blízkosti náboje v pozici , lze ve vakuu vypočítat rovnicí:
jednotkový vektor vzdálenosti mezi náboji ( se používá pro vektorový zápis),
ε0 je permitivita vakua (také elektrická konstanta).
Vektorová forma Coulombova zákona je jednoduše skalární definice zákona se směrem daným jednotkovým vektorem , který je rovnoběžný s linkou mezi náboji. Pro elektrostatickou sílu působící na náboj platí rovnice .
Systém s více náboji
Pro systém s více náboji platí princip superpozice, podle kterého vzájemné elektrické působení dvou nábojů není ovlivněno elektrickým působením dalších nábojů, tedy že elektrické síly lze vektorově sčítat.
Zákon superpozice tak umožňuje rozšířit Coulombův zákon na libovolný počet bodových nábojů. Síla působící na bodový náboj způsobená systémem bodových nábojů je jednoduše vektorovým součtem jednotlivých sil působících samostatně na tento bodový náboj v důsledku každého z nábojů. Výsledný vektor síly je rovnoběžný s vektorem elektrického pole v tomto bodě.
Sílu na malý náboj v pozici , v systému jednotlivých nábojů ve vakuu lze vypočítat podle rovnice:
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk